毛皮染色废水脱色处理方法一

发布时间:2018-3-23 16:14:45

  毛皮染色废水具有色度高、偏酸性、成分复杂且含有毒性物质、Cr3+含量高等特点,因此治理难度很大,直接排放将造成综合废水处理难度加大。染色废水的色度高是一大特点,一般可达到200~800倍,有的甚至高达千倍以上。染色废水对环境的首要危害就是色度问题。水中的染料会吸收太阳光,会削弱光在水中的透射,抑制水中水生植物的光合作用,影响其生长,从而影响到水生食物链上各级生物的生长,同时一些好氧物质在降解过程中会消耗水中的溶解氧,导致水生生物因缺氧而大量死亡,从而引起整个生态系统的破坏。此外,染料中的有机化合物常具有结构稳定性和难降解性,在环境中有较长的滞留期,因此染色废水对环境的危害不仅在于它的色度和COD,而且还在于它潜在的对人类健康的危害和对动植物生长发育的危害。染色工段所用化学品占整个毛皮生产流程的4%,包括染料及其助剂(润湿剂、漂白剂及固色剂等)、表面活性剂和有机氯化物等,这些化学品有相当一部分不能被皮革所吸收,进入了废水中。染色废水成分复杂,还含有一些有毒成分,如一些无机重金属离子铅、铬、锰等,进入水体后会破坏水生动植物的生长,并最终会影响人类。而含硫物质则会被还原成硫化物,引起水体发臭、水生植物腐烂,导致恶性循环。

  混凝法

  主要机理是向废水中加入一定的混凝剂,通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥以及沉淀物网捕的作用,使原溶于水或呈细微状态而不易沉降、过滤的染料污染物,集结成较大颗粒,最终借助于重力作用沉淀以达到固液分离的目的。目前使用的混凝剂主要包括无机混凝剂、有机高分子絮凝剂以及复合混凝剂,其中无机-有机复合型混凝剂是近来研究的热点。常用的无机絮凝剂可分为铁盐类、铝盐类和活性硅酸类。有机絮凝剂则划分为有机合成高分子絮凝剂、天然絮凝剂和微生物絮凝剂三类。其中有机合成高分子絮凝剂包括聚胺型、季铵型和聚丙烯酰胺型;天然絮凝剂则含有聚糖类、纤维素和木质素类、淀粉类以及植物单宁类。复合絮凝剂则是将无机、有机絮凝剂进行了复配。谢文玉等采用混凝剂对皮革废水进行混凝处理,结果表明:当pH值在酸性和中性时,效果不明显;当pH值为碱性时,效果显著。硫酸亚铁、硫酸亚铁加PAM、聚合氯化铝(PAC)加PAM3种混凝剂组合具有良好的混凝效果,在合适的pH值和投药量下,SS和COD的去除率分别达到80%和30%以上,铬和色度的去除率分别达到95%和50%以上。硫酸亚铁混凝效果好,成本低,适合小型皮革企业需求。混凝法处理染料废水的优点在于其工艺流程简单,操作管理方便,占地面积小,处理量大,对憎水性染料如分散染料、硫化染料、还原染料以及一些分子量较大的直接染料和中性染料脱色效率很高。缺点是会产生大量污泥而增加运行成本及难度,且使用范围较窄,对不易形成胶体微粒的水溶性染料如酸性染料、活性染料及部分小分子的直接染料废水,则混凝脱色效果不理想。

  化学氧化法

  化学氧化法是目前印染废水脱色较为成熟的方法,其原理是利用各种氧化剂将染料分子中发色基团的不饱和键断开,形成相对分子质量较小的有机物或无机物,从而使染料失去发色能力。常用的氧化剂有臭氧、氯气、次氯酸钠和芬顿试剂等。臭氧是良好的脱色氧化剂,但主要缺点是费用相对偏高。陈祝军利用H2O2/Fe2+光助催化氧化,对活性艳红X-3B的染液模拟废水及印染厂活性染料的实际废水进行脱色研究,结果表明:在pH为3~5范围内,都有良好的脱色效果,处理液近无色,同时发生絮凝作用,处理液澄清。pH=3时,在太阳光照射下,反应l~1.5h基本脱色,而非光照下需要3~4h。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  光催化氧化法

  光催化氧化技术是利用能量等于或大于禁带宽度的光照射半导体时,价带上的电子(e-)被激发跃迁到导带,在价带上产生空穴(h+),并在电场作用下分离而跃迁到粒子表面。光生空穴因具有极强的得电子能力而具有很强的氧化能力,将其表面吸附的OH-和H2O分子氧化成·OH自由基,而·OH几乎无选择地将有机物最终氧化为CO2和H2O。常用的光催化剂有TiO2、Fe2O3、WO3、ZnO等,其中TiO2化学性质稳定、难溶、无毒、成本低,是理想的光催化剂。陈菲力等人[9]采用TiO2薄层的平板式光催化反应器,进行了光催化降解废水中罗丹明染料的试验,结果表明废水中的罗丹明染料由10mg/L降低到0.01mg/L。光催化氧化技术能有效地破坏许多结构稳定的生物难降解的有机污染物,具有反应条件温和、氧化效率高、无二次污染等优点,但是光催化氧化方法对高浓度废水处理效果不太理想。

  电化学法

  电化学法是直接或间接的利用电化学反应,把废水中的带色基团转化为无色基团形式的染料废水处理法。根据电极反应方式的不同,可分为内电解法、电凝聚电气浮法、电催化氧化法等[10]。孙华等[11]发现内电解过程可以有效地去除染料废水的色度,并提高污水的可生化性,同时对COD也有一定的去除效果。对于进水COD为1200mg/L的染料废水,经内电解法处理后,脱色率可达75%以上,COD去除率也可达45%左右。

  内电解法的优点是能以废治废、不消耗能源、能去除多种污染成分和色度,还能提高难降解物的可生化性。其缺点是反应速度较慢,反应柱易堵塞,对高浓度废水处理比较困难,且反应器操作弹性较差。电絮凝法的优点是设备简单,操作方便,对于非水溶性染料及含有-NO2的染料中间体处理效果较好。缺点是对水溶性较好的酸性、活性等染料,处理效果较差,而且该法耗电量很大,阳极金属容易损耗,会产生淤泥等易造成二次污染。电催化氧化法的优点是有机物氧化完全,无二次污染。但该法尚未真正用于染料废水的工业化处理,随着新型催化电极的研制成功,该法将有望在染料废水处理中广泛应用。

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